内容正文:
微专题(二) 光合作用与细胞呼吸的物质和能量转化
专题视点
光合作用和细胞呼吸在高考命题中属于高频考点,也是高考的热点,选择题、非选择题均有涉及。试题常结合情境考查捕获光能的色素和结构、光合作用的原理、线粒体的结构和功能、细胞呼吸的类型、有氧呼吸和无氧呼吸的过程、光合作用和细胞呼吸物质和能量的联系等。有关本专题的复习重点是理解光合作用和细胞呼吸的基本原理和过程,分析光合作用与细胞呼吸的联系,加强结合生产、生活实践情境及科研情境的试题的训练,做到学以致用。一、方向在胸——考题诊断自查与必备知能强化
考题自测诊断
1.(2022·全国乙卷)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中,在适宜且恒定的温度和光照条件下培养,发现容器内CO2含量初期逐渐降低,之后保持相对稳定。关于这一实验现象,下列解释合理的是( )
A.初期光合速率逐渐升高,之后光合速率等于呼吸速率
B.初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持稳定
C.初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率
D.初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率
解析:选D 初期容器内CO2含量较多,光合速率大于呼吸速率,小麦吸收CO2释放O2,使密闭容器内的CO2含量逐渐下降,O2含量逐渐增多,导致光合速率逐渐降低,A错误;小麦是在适宜且恒定的温度和光照条件下培养,容器内的CO2含量下降,说明小麦的光合速率大于呼吸速率,但由于CO2含量逐渐降低,从而使小麦的光合速率逐渐降低,直到光合速率与呼吸速率相等,容器中气体趋于稳定,B错误;初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率,C错误,D正确。
2.(2022·山东高考)植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应,产生[H]、CO2和多种中间产物,该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是( )
A.磷酸戊糖途径产生的[H]与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B.与有氧呼吸相比,葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C.正常生理条件下,利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D.受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
解析:选C 根据题意,磷酸戊糖途径产生的是[H],而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH,两者是不同的物质,A正确;有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程,而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物,中间产物还进一步生成了其他有机物,所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少,B正确;用14C标记的葡萄糖只能追踪含有碳元素的物质,所以无法追踪到磷酸戊糖途径中各产物的生成,例如H+、H2O,C错误;磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等,所以受伤组织修复过程所需要的原料可以由该途径的中间产物转化生成,D正确。
3.(2021·广东高考)在高等植物光合作用的卡尔文循环中,唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco,下列叙述正确的是( )
A.Rubisco存在于细胞质基质中
B.激活Rubisco需要黑暗条件
C.Rubisco催化CO2固定需要ATP
D.Rubisco催化C5和CO2结合
解析:选D Rubisco参与植物光合作用过程中的暗反应,暗反应的场所是叶绿体基质,故Rubisco存在于叶绿体基质中,A错误;暗反应在有光和无光条件下都可以进行,故参与暗反应的酶Rubisco的激活对光无要求,B错误;Rubisco催化CO2固定不需要ATP,C错误;Rubisco催化CO2的固定,即催化C5和CO2结合生成C3的过程,D正确。
4.(2022·全国甲卷)根据光合作用中CO2的固定方式不同,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题。
(1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反应阶段的产物是相同的,光反应阶段的产物是____________(答出3点即可)。
(2)正常条件下,植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位,原因是__________________________________(答出1点即可)。
(3)干旱会导致气孔开度减小,研究发现在同等程度干旱条件下,C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析,可能的原因是_________________________
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